DE4229693A1 - Electrotherapeutic device - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein im Mittelfrequenzbe reich zwischen 1000 Hz und 100000 Hz arbeitendes Gerät für elek trotherapeutische Anwendungen, wobei bezogen auf ein zu behan delndes Körperteil sich paarweise diametral gegenüberliegende Elektroden angelegt werden.The present invention relates to a medium frequency Rich between 1000 Hz and 100000 Hz working device for elec trotherapeutic applications, with reference to one to behan The body part is diametrically opposed in pairs Electrodes are applied.
Es ist seit langem bekannt und wird insoweit auch elektrotherapeu tisch genutzt, erregbare Zellen (Nerven, Muskeln und Rezepto ren von Nervenendigungen) des menschlichen Körpers durch elektrische Reize, die in Form von elektrischen Impulsen von außen zugeführt werden, zu einer elektrischen Antwort, den soge nannten Aktionspotentialen (vgl. Fig. 12), zu zwingen. Diese Aktionspotentiale sind zelleigene elektrische Inpulse mit definierter Höhe und Breite für den jeweiligen Zelltyp. So ist für einen Nerv die Impulsbreite von ca. 1 ms und die Höhe von ca. 80 mV-100 mV ty pisch. Die Zelle greift dabei auf ihre Zellmembranspannung zurück, die in Ruhe, je nach Zelltyp, einen Wert zwischen 60 mV und 120 mV aufweist. Diese Spannung wird durch unterschiedliche Ionenkon zentrationen in den extra- und intrazellulären Räumen hervorgerufen, die durch die Zellmembran getrennt sind. Außerhalb der Zelle sind mehr positive Ionen zu finden. Definitionsgemäß wird das Potential außerhalb der Zelle auf 0 V gesetzt, so daß sich in der Zelle ein nega tives Potential ergibt (vgl. Fig. 12). It has been known for a long time and in this respect is also used electro-therapeutically, excitable cells (nerves, muscles and receptors of nerve endings) of the human body through electrical stimuli, which are supplied in the form of electrical impulses from the outside, to an electrical response, the so-called called action potentials (see. Fig. 12) to force. These action potentials are cell-specific electrical impulses with a defined height and width for the respective cell type. For a nerve, the pulse width of approx. 1 ms and the height of approx. 80 mV-100 mV are typical. The cell uses its cell membrane voltage, which at rest, depending on the cell type, has a value between 60 mV and 120 mV. This voltage is caused by different ion concentrations in the extra- and intracellular spaces, which are separated by the cell membrane. There are more positive ions outside the cell. By definition, the potential outside the cell is set to 0 V, so that there is a negative potential in the cell (see FIG. 12).
Im gesunden Menschen werden Aktionspotentiale vom Körper selbst erzeugt und zur Informationsübertragung und zum Auslösen von Zellvorgängen genutzt. In der Elektrotherapie werden durch gezielte Erzeugung von Aktionspotentialen (definierte Anzahl und an be stimmten Orten) therapeutische Wirkungen erzeugt.In healthy people, the body's potential for action generated and for the transmission of information and for triggering Cell processes used. In electrotherapy are targeted through Generation of action potentials (defined number and at be certain places) produces therapeutic effects.
Bei bekannten Geräten für die Elektrotherapie wird eine Vielzahl von unterschiedlichen Strom- bzw. Impulsformen verwandt. Bei dem Be streben des Therapeuten, die am besten geeignete Elektrotherapie für die im (spezifischen) Einzelfall vorliegende Indikation auszu wählen, sollte er auf möglichst klar definierte Kriterien zurückgreifen können. Diese Kriterien ergeben sich dabei jeweils aus den Antwor ten auf die Fragen nach der Wirksamkeit und der Verträglichkeit der verschiedenen Stromformen.In known devices for electrotherapy, a variety of different current or pulse forms related. With the Be The therapist strive to provide the most appropriate electrotherapy for the indication in the (specific) individual case he should choose criteria that are as clearly defined as possible can. These criteria result from the answer asked questions about the effectiveness and tolerability of the different forms of current.
Das Spektrum der Wirkungen umfaßt dabei z. B. die Bereiche der Schmerzlinderung, der Reizung von quergestreiften und von glatten Muskulatur, der Durchblutungsbeein- flussung, der Stoffwechsel beeinflussung, der abschwellenden Mechanismen, der Entzün dungshemmung und der Förderung der Regeneration (Wunden, be schleunigte Knochenheilung). Dabei sollte bei der Applikation immer versucht werden, durch richtige Wahl der Stromform die erwünsch ten Wirkungen im erkrankten Gebiet, entweder elektrodennah oder elektrodenfern bzw. in der Tiefe der Körpers, zu erzielen.The spectrum of effects includes z. B. the areas of Pain relief, irritation of striated and smooth Muscles, the blood circulation, the metabolism influence, decongestant mechanisms, inflammation inhibition and promotion of regeneration (wounds, be accelerated bone healing). The application should always be tried by choosing the correct current form the desired effects in the affected area, either near the electrodes or electrode distant or in the depth of the body to achieve.
Bezüglich der Verträglichkeit soll sichergestellt sein, daß der Strom sowohl systemisch als auch lokal keine Schäden verursacht.With regard to compatibility, it should be ensured that the current caused no damage both systemically and locally.
Die systemische Verträglichkeit von Strömen wird dabei hauptsäch lich durch die Herzkammerflimmerschwelle und die Gefahr der Aus lösung von epileptischen Anfällen bestimmt. Das bedeutet, daß der therapeutische Bereich möglichst weit von diesen Schwellen entfernt sein soll. Es sind demnach Ströme vorzuziehen, bei denen diese Schwellen besonders hoch liegen. The main concern is the systemic compatibility of currents Lich by the ventricular fibrillation threshold and the risk of out solution of epileptic seizures. That means that the therapeutic area as far away from these thresholds should be. It is therefore preferable to use currents where these Thresholds are particularly high.
Die lokale Verträglichkeit wird durch die Gefahr von Verbrennungen und Verätzungen, sowie durch die Schmerzschwelle bestimmt.Local tolerance is due to the risk of burns and burns, as well as determined by the pain threshold.
Demnach sind Ströme und Impulsformen vorzuziehen, bei denen die gewünschte Wirkungen zustandekommen, ohne daß der Patient ir gendwelche negativen Begleiterscheinungen verspürt.Accordingly, currents and pulse forms are preferable in which the desired effects occur without the patient ir any negative side effects felt.
Grundsätzlich wird bei den bekannten Elektortherapie-Geräten von zwei Reizstrom-Methoden ausgegangen, dem polaritätsabhängigen "Polaritären Reizprinzip" und dem polaritätsunabhängigen "Apolarit ären Reizprinzip".Basically, in the known electro therapy devices from two stimulus current methods, the polarity-dependent "Polaritarian stimulus principle" and the polarity-independent "Apolarit principle of irritation ".
Beim "Polaritären Reizprinzip" wird mit niederfrequenten Strömen (Nf- Strom) von 0-200 Hz gearbeitet. Unter der positiven Elektrode, der Anode, kommt es zur Hyperpolarisation (Erhöhung der Membran spannung), wodurch der Abstand zwischen dem Potential in der Zel le und der Reizschwelle größer wird. Unter der negativen Elektrode, der Kathode, wird die Membranspannung dagegen abgesenkt. Bei Erreichen der Reizschwelle löst die Zelle selbsttätig ein Aktionspo tential aus.In the "polaritarian stimulus principle", low-frequency currents (Nf- Current) worked from 0-200 Hz. Under the positive electrode, the Anode, hyperpolarization occurs (membrane increase voltage), which means the distance between the potential in the cell le and the stimulus threshold increases. Under the negative electrode, the cathode, the membrane voltage is reduced. At When the stimulus threshold is reached, the cell automatically triggers an action po potential.
Die bekannten Reizstromgeräte arbeiten mit den unterschiedlichen Impuls formen im niederfrequenten Spektrum von ca. < 0-200 Hz (Nf-Strom). Es kommen z. B. die sogenannten Dreieckströme, Rech teckströme, Diadynamischen Ströme, Hochvoltströme, Ultrareizströ me, faradischen Ströme, um nur einige zu nennen, zur Anwendung. Manche Ströme haben dabei eine Gleichstromkomponente, womit die polaritären Effekte noch unterstützt werden.The known stimulation current devices work with the different Form impulses in the low-frequency spectrum of approx. <0-200 Hz (NF current). There are z. B. the so-called triangular currents, Rech Teak currents, diadynamic currents, high-voltage currents, ultra-stimulating currents me, Faradic currents, to name just a few, are used. Some currents have a DC component, which means that polaritarian effects are still supported.
Es gibt zwei frequenzabhängige Methoden, Aktionspotentiale thera peutisch zu nutzen:There are two frequency-dependent methods, action potentials thera to use:
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- Funktionsnachahmungsprinzip:
Man stellt die Anzahl der Aktionspotentiale fest, die die erregbare Zelle (Nerv oder Muskel) zur Erledigung ihrer Aufgaben erzeugt. In der Therapie werden dann ebenso viele Impulse durch Reizung in der entsprechenden Zelle erzeugt, so daß die Zelle bei der Er füllung ihrer Aufgaben unterstützt wird. So wird z. B. zur Erzeugung von bis zu 6 Einzelkontraktionen in der Sekunde mit einer Frequenz von bis zu 6 Hz gereizt.- Function imitation principle:
You determine the number of action potentials that the excitable cell (nerve or muscle) generates to accomplish its tasks. In therapy, as many impulses are then generated by irritation in the corresponding cell, so that the cell is supported in fulfilling its tasks. So z. B. stimulated to generate up to 6 individual contractions per second with a frequency of up to 6 Hz. -
- Ermüdungsprinzip:
Wird die Zelle (Nerv oder Muskel) dagegen gezwungen, durch Reizung mit höherer Frequenz, wesentlich öfter als sie dies zur Erfüllung ihrer Aufgaben machen müßte, Aktionspotentiale zu bil den, ermüdet sie nach kurzer Zeit. Es tritt der entgegengesetzte Effekt ein. Die Ermüdung ist durch energieverbrauchende Prozes se bei der Bildung von Aktions- potentialen zu erklären. So kann ein verhärteter Muskel nach diesem Ermüdungsprinzip entspannt werden, indem man ihn mit einer "hohen" Frequenz von z. B. 100 Hz oder 200 Hz reizt.- Fatigue principle:
If, on the other hand, the cell (nerve or muscle) is forced to form action potentials by stimulation with a higher frequency, much more often than it would have to do to fulfill its tasks, it will tire after a short time. The opposite effect occurs. Fatigue can be explained by energy-consuming processes in the creation of action potentials. So a hardened muscle can be relaxed according to this fatigue principle by using it with a "high" frequency of e.g. B. 100 Hz or 200 Hz.
Um überhaupt Aktionspotentiale zu erzeugen, muß selbstverständlich die Intensität so hoch gewählt werden, daß die Reizschwelle über schritten wird. Die Höhe der einzustellenden Intensität hängt von fol genden Faktoren ab:Of course, in order to generate any action potential the intensity should be chosen so high that the stimulus threshold above is taken. The level of the intensity to be set depends on fol factors:
- - von der Lage (Tiefe) der zu reizenden Zelle im Gewebe (Abstand von der Elektrode),- the position (depth) of the cell to be irritated in the tissue (distance from the electrode),
- - von der Größe der Elektroden und- on the size of the electrodes and
- - von den Gewebewiderständen im durchströmten Gebiet, die wie derum von den Parametern der Stromform beeinflußt werden.- of the fabric resistances in the flow area, which like are therefore influenced by the parameters of the current form.
In der Praxis sind Stromform und Elektrodengröße vorgegeben. Um nun in einem bestimmten Abstand von der Elektrode (z. B. in der Tie fe des Gewebes) eine Gruppe von Zellen zu reizen, wird die Intensi vität so lange erhöht, bis es zu Aktionspotentialen kommt. Eventuell nachteilig ist dabei, daß Zellen, die zwischen dem Reizgebiet und der Elektrode liegen und keine höheren Reizschwellen besitzen, schon bei niedrigeren Intensitäten gereizt werden.In practice, the current shape and electrode size are specified. Around now at a certain distance from the electrode (e.g. in the tie fe of the tissue) to irritate a group of cells, the intensi vity increased until there is potential for action. Perhaps the disadvantage here is that cells between the stimulus and the electrode and have no higher stimulation thresholds, be irritated at lower intensities.
Auch bei Zellen, die höhere Reizschwellen besitzen, wird in der Pra xis "einfach" (das ist wegen der Hautbelastung nicht immer möglich) die Intensität der Strominpulse erhöht.Even with cells that have higher stimulus thresholds, the Pra xis "simple" (this is not always possible due to the stress on the skin) the intensity of the current pulses increases.
Mit steigender Intensität werden so nacheinander tiefer und tiefer liegende Zellen oder Zellen, die immer weiter von den Elektroden entfernt liegen, gereizt.With increasing intensity, they become deeper and deeper one after the other lying cells or cells that are getting farther from the electrodes lying away, irritated.
Beim apolaritären Reizprinzip kommen nur sogenannte mittelfre quente Wechselströme (Mf-Ströme) ohne jedwede Gleichstromkom ponente zum Einsatz. Unter Mf-Strömen versteht man sinusförmige Wechselströme mit einer Frequenz von < 1000 Hz-100000 Hz. Ei ne Einzelschwingung (Wechselimpuls) ist bei ausreichender Intensi tät polaritär wirksam. Ein aus polaritär an sich unterschwelligen kur zen Wechselimpulsen resultierender Wechselstrom (Mf-Impuls) kann in einer Nerven- oder Muskelzelle ein Aktionspotential auslösen.With the apolaritarian stimulus principle only so-called medium-free come quent alternating currents (Mf currents) without any direct current com component for use. Mf currents are sinusoidal AC currents with a frequency of <1000 Hz-100000 Hz ne single vibration (alternating pulse) is with sufficient intensity polarity effective. A cure that is inherently polaritarian zen alternating pulses resulting alternating current (Mf pulse) can trigger an action potential in a nerve or muscle cell.
Es kommt zu einem "Summationseffekt". Mit steigender Frequenz werden auch immer höhere Intensitäten benötigt, um Aktionspoten tiale in den Zellen auslösen zu können. WYSS hat zweifelsfrei bewie sen, daß die Erzeugung von Aktionspotentialen mit Mf-Impulsen völ lig unabhängig von polaritären Effekten abläuft. Das bedeutet, daß überall dort, wo die Intensität und die Anzahl der Schwingungen groß genug ist, Aktionspotentiale erzeugt werden, ohne Rücksicht auf die momentane Polarität des Mf-Stromes (WYSS, Oscar A. M.: Prinzipien der elektrischen Reizung. NEUJAHRSBLATT, herausgege ben von der Naturforschenden Gesellschaft in Zürich auf das Jahr 1976, Kommissionsverlag Leemann AG Zürich, 1976, 28-34). There is a "summation effect". With increasing frequency higher and higher intensities are also needed in order to promote action trigger in the cells. WYSS has proven beyond any doubt sen that the generation of action potentials with Mf pulses lig is independent of polaritarian effects. It means that wherever the intensity and the number of vibrations is large enough, action potentials are generated regardless of the current polarity of the Mf current (WYSS, Oscar A. M .: Principles of electrical stimulation. NEW YEAR'S SHEET, out by the Natural Research Society in Zurich for the year 1976, Commission publisher Leemann AG Zurich, 1976, 28-34).
Es werden Mf-Impulse im Nf-Rhythmus von < 0- ca. 200 Hz und Mf- Trägerfrequenzen von < 1000 Hz-100000 Hz eingesetzt. In der Pra xis ist dies meist ein sinusförmig amplitudenmodulierter Mf-Strom (AM-Mf-Strom) Die folgenden Prinzipien stimmen mit den in Verbin dung mit dem "Polaritären Reizprinzip" beschriebenen überein.There are Mf pulses in the Nf rhythm of <0- approx. 200 Hz and Mf- Carrier frequencies of <1000 Hz-100000 Hz are used. In the Pra This is usually a sinusoidal amplitude-modulated Mf current (AM-Mf-Strom) The following principles are consistent with those in Verbin with the "polaritarian stimulus principle" described.
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- Funktionsnachahmungsprinzip:
Synchron zu den Mf-Impulsen (AM′ 5-Frequenz) kommt es in er regbaren Zellen zu Aktionspotentialen. Die Zelle wird damit ange halten, ihre natürlichen Funktionen auszuüben, die sich auf Grund dieser Frequenz ergeben.- Function imitation principle:
In sync with the Mf pulses (AM ′ 5 frequency) there are action potentials in controllable cells. The cell is thus stopped to perform its natural functions that result from this frequency. -
- Ermüdungsprinzip:
Um erregbare Zellen zu ermüden, kommen Mf-Impulse mit höhe ren AM′s-Frequenzen zum Einsatz.- Fatigue principle:
In order to tire excitable cells, Mf pulses with higher AM's frequencies are used.
Mit steigender Stromintensität werden nacheinander tiefer und tiefer gelegene (weiter weg von den Elektroden) Zellen gereizt.As the current intensity increases, they become deeper and deeper one after the other cells (further away from the electrodes) are irritated.
Mit höher werdender Mf-Trägerfrequenz wird immer mehr Intensität zur Erzeugung von Aktionspotentialen benötigt (WYSS, a. a. O., 41- 43, Abb. 17/S. 41, Abb. 18/S. 42). Die Abbildungen sind mit freundlicher Genehmigung von Professor Dr. Oscar A. M. WYSS aus dem Büchlein "Prinzipien der elektrischen Reizung" entnommen. Die Abb. 17 und 18 zeigen die Abhängigkeit der Reizschwellen von Mittelfrequenz-Impulsen als Funktion der Trägerfrequenz Auf der Grundlage der mittelfrequenten Wechselströme sind folgen de zusätzlichen Therapiemöglichkeiten gegeben:As the Mf carrier frequency increases, more and more intensity is required to generate action potentials (WYSS, loc. Cit., 41-43, Fig. 17 / p. 41, Fig. 18 / p. 42). The images are courtesy of Professor Dr. Oscar AM WYSS taken from the booklet "Principles of Electrical Irritation". Fig. 17 and 18 show the dependence of the stimulus thresholds on medium-frequency impulses as a function of the carrier frequency. The following additional therapy options are available on the basis of the medium-frequency alternating currents:
Wird mit (amplitudenkonstantem) Mf-Strom ausreichender Intensität gereizt, so entsteht zunächst ein Aktionspotential. Bei Mf-Strom, der längere Zeit fließt, bleibt der abfallende Schenkel des Aktionspoten tials auf einem Depolarisationsniveau (Dauerdepolarisation) stehen, das etwa die Hälfte der Ruhespannung ausmacht. Nach Ausschalten des Mf-Stromes fällt die Membranspannung dann verzögert auf das Niveau der Ruhespannung ab (WYSS, a.a.O., Abb. 13/S. 36). Die folgenden Unterpunkte beschreiben die therapeutische Nutzung der Dauerdepolarisation.If sufficient intensity is stimulated with (amplitude-constant) Mf current, an action potential first arises. In the case of Mf current that flows for a long time, the falling leg of the action potential remains at a level of depolarization (permanent depolarization) that makes up about half of the rest voltage. After switching off the Mf current, the membrane voltage drops to the level of the rest voltage with a delay (WYSS, loc. Cit., Fig. 13 / p. 36). The following sub-points describe the therapeutic use of permanent depolarization.
Bei hohen Intensitäten, die je nach Beschaffenheit des Behand lungsgebietes an der Verträglichkeitsgrenze liegen, kommt es durch die Dauerpolarisation zur Blockierung der Nervenübertra gungswege. Diese echte Blockierung der Nerven (der Nachweis wurde von BOWMAN, Bruce R., 1981, Dissertation E. K. University of Ljubljana, Rancho Los Amigos Hospital, Downey, California USA, geliefert) wird z. B. zur Schmerz-Blockade bei Phantom schmerzen oder zur Stellatum-Blockade bei Durchblutungs- stö rungen genutzt.At high intensities, depending on the nature of the treatment area on the tolerance limit, it comes through permanent polarization to block nerve transmission routes. This real nerve blockage (the proof was published by BOWMAN, Bruce R., 1981, dissertation E.K. University of Ljubljana, Rancho Los Amigos Hospital, Downey, California USA, delivered) is z. B. for pain blockage in phantom pain or for stellate blockade with circulatory disorders used.
Bei intaktem Nerv-Muskel-Apparat wird durch Dauerdepolarisati on der gestreifte Muskel (Skelettmuskel) direkt gereizt. Es kommt zur Muskel- kontraktur, die z. B. bei Willkürinnervationsschwäche der Muskulatur oder zur Dehnung der Antagonisten von spas tischer Muskulatur genutzt wird. Die Intensität soll während der Behandlung in kurzen Abständen durch Pausen unterbrochen werden. Die Intensität kann auch zwischen 100% und ca. 50% des eingestellten Wertes an- und abgeschwellt werden.If the nerve-muscle apparatus is intact, permanent depolarization will result on the striped muscle (skeletal muscle) directly irritated. It is coming for muscle contracture, the z. B. with voluntary weakness of innervation the muscles or to stretch the antagonists of spas muscle is used. The intensity is said to be during the Treatment is interrupted at short intervals by breaks become. The intensity can also be between 100% and approx. 50% of the set value can be swelled and swelled.
Es können ohne Ermüdungserscheinungen sehr kräftige Muskel kontraktionen erzeugt werden. Bei tetanischer Kontraktion, die mit Reizstrom von ca. 50 Hz und höher erzeugt werden kann, kommt es dagegen zu einer raschen Abnahme der Muskelkontra ktionskraft durch Ermüdung der motorischen Einheiten.It can be very powerful muscle without fatigue contractions are generated. With tetanic contraction, the can be generated with stimulation current of approx. 50 Hz and higher, however, there is a rapid decrease in muscle contractions force through fatigue of the motor units.
Durch Dauerdepolarisation kommt es in gesunden Zellen zur Zellteilung. So kann z. B. die Wundheilung unterstützt und die Knochenheilung bei Frakturen beschleunigt werden.Permanent depolarization occurs in healthy cells Cell division. So z. B. supports wound healing and Bone healing in fractures can be accelerated.
Bei Mf-Strömen kommt es unter Einwirkung des elektrischen Wechselfeldes ferner zur Hin- und Herbewegung (Schütteleffekt) von geladenen Molekülen im durchströmten Gewebe, begleitet von Drehbewegungen der geladenen Molekülanteile. Hierdurch wird eine höhere Wahrscheinlichkeit der "richtigen" Begegnungs position von Enzym und Substrat erreicht, die bei Stoffwechsel prozessen chemisch miteinander reagieren (Stoffwechseler leichterung). Der Schütteleffekt wirkt konzentrations- unter schiedsausgleichend, indem Diffusionsprozesse, die auf Grund bestehender Konzentrationsgradienten in bestimmten Richtungen bevorzugt ablaufen, durch die zusätzlich mitgeteilte kinetische Energie beschleunigt werden (Mf-Iontophorese, Entzündungs hemmung, Schmerzlinderung).With Mf currents it comes under the influence of the electrical Alternating field also for back and forth movement (shaking effect) accompanied by charged molecules in the tissue through which they flow of rotational movements of the charged molecular parts. Hereby becomes a higher chance of "correct" encounter position of enzyme and substrate achieved in metabolism processes react chemically with one another (metabolizer relief). The shaking effect affects concentration arbitrary by diffusion processes based on existing concentration gradients in certain directions preferentially run through the additionally communicated kinetic Energy are accelerated (Mf iontophoresis, inflammation inhibition, pain relief).
Der Schütteleffekt ist bei hohen Intensitäten besonders wirksam.The shaking effect is particularly effective at high intensities.
Bei schmerzhaften, entzündlichen Prozessen besteht im kranken Gewebe regelmäßig eine hohe Konzentration von Entzündungs- und Schmerzmediatoren. Durch den Schütteleffekt wird diese ho he Konzentration abgebaut (verteilt). Die "Schüttelintensität", durch hohe Stromintensitäten hervorgerufen, ist ebenso wie die Frequenz für die therapeutischen Wirkungen von großer Bedeu tung (HANSJURGENS, MAY, Elektrische Differential-Therapie, Karlsruhe 1990).In painful, inflammatory processes there is sick Tissues regularly a high concentration of inflammatory and pain mediators. Due to the shaking effect, this becomes ho he concentration reduced (distributed). The "shaking intensity", caused by high current intensities is just like that Frequency of therapeutic effects of great importance tung (HANSJURGENS, MAY, electrical differential therapy, Karlsruhe 1990).
Wie oben beschrieben, werden die biochemisch ablaufenden Stoff wechselvorgänge erleichtert.As described above, the biochemical drains change processes easier.
Auch ist bei Durchströmung von Zellkulturen mit Mf-Strom festgestellt worden, daß die Anzahl der Mitochondrien ("Energiekraftwerke" der Zellen) und deren Größe signifikant zugenommen hat (KOMITOWSKI und EHEIINN 1990, interne Mitteilung).Mf current is also found when cell cultures flow through that the number of mitochondria ("power plants" of the Cells) and their size has increased significantly (KOMITOWSKI and EHEIINN 1990, internal communication).
Ein wichtiger Botenstoff der Zelle, das cAMP, kann ebenfalls durch Mf-Strom in seiner Konzentration beeinflußt werden. Es besteht eine Mf-Intensitätsabhängigkeit (DERTINGER, 1989) Kernforschungszen trum Karlsruhe, NAGY, Nemectron GmbH Karlsruhe).An important cell messenger, the cAMP, can also pass through Mf current can be influenced in its concentration. There is one Mf intensity dependency (DERTINGER, 1989) trum Karlsruhe, NAGY, Nemectron GmbH Karlsruhe).
Mit Mf-Strömen kann darüberhinaus eine schmerzfreie kräftige Muskelkontraktion in Form von Muskelkontraktur generiert werden. Ab 8 kHz kommt es zur sogenannten "Schwellendissoziation", d. h. die Schwellenstromstärke für Muskelkontraktionen tritt unter die der sensiblen Schwelle (EDEL, H.: Fibel der Elektrodiagnostik und Elek trotherapie, Müller & Steinicke München 1983, S. 193). Es können kräftigste Muskelkontraktionen ohne Schmerzen ausgelöst werden. Therapeutisch gesehen ist die Schwellendissoziation besonders in teressant bei Ausnutzung des reversiblen Vorgangs der Muskelkon traktur, die durch die Dauerdepolarisation des Mf-Stromes hervorge rufen wird. With Mf currents can also be a pain-free vigorous Muscle contraction can be generated in the form of muscle contracture. From 8 kHz there is a so-called "threshold dissociation", i. H. the threshold current strength for muscle contractions occurs below that of the sensitive threshold (EDEL, H .: primer of electrodiagnostics and elec trotherapie, Müller & Steinicke Munich 1983, p. 193). It can strongest muscle contractions are triggered without pain. From a therapeutic point of view, the threshold dissociation is particularly in interesting when using the reversible process of muscle con tract caused by the permanent depolarization of the Mf current will call.
Durch hohe Intensitäten des Mf-Stromes wird im durchströmten Ge webe Wärme erzeugt. Vorbedingung ist jedoch, daß es nicht zu Be lästigungen des Patienten durch Überschreitung der Schwellen (Empfinden, Muskel, Verträglichkeit, Schmerz) kommt.Due to high intensities of the Mf current in the Ge weave generates heat. The precondition is, however, that it is not to be nuisance to the patient by exceeding the thresholds (Sensation, muscle, tolerance, pain) comes.
Anolog zur Verbesserung der Stoffwechselprozesse kann mit Mf- Strom auch eine Iontophorese erreicht werden, also ein Einbringen von Medikamenten mit Hilfe des Stromes durch die Haut in den Kör per. Auf Grund der physikalischen Gegebenheiten benötigt man für eine Iontophorese mit Mf-Strom im Vergleich zum galvanischen Strom eine längere Behandlungszeit und höhere Intensitäten.Anolog to improve the metabolic processes can with Mf- Current also an iontophoresis can be achieved, i.e. an introduction of drugs with the help of the current through the skin in the body by. Due to the physical conditions you need for Iontophoresis with Mf current compared to galvanic Stream a longer treatment time and higher intensities.
Wie vorstehend beschrieben und insoweit auch in der einschlägigen Fachliteratur nachzulesen (vgl. Buch "EDiT® - Elektrische Differential-Therapie" von A. HANSJÜRGENS und H. U. MAY, © 1990, Nemectron GmbH, Karlsruhe) arbeiten die bekannten Elektrotherapie-Geräte je nach Befund mit niederfrequenten Strömen bzw. mit amplitudenmodulierten mittelfrequenten Strömen mit Fre quenzen von < 0-200 Hz oder mit mittelfrequenten Strömen mit einer Frequenz von < 1000 Hz bis 100000 Hz mit jeweils konstanter Ampli tude (Intensität).As described above and in so far also in the relevant Read specialist literature (cf. book "EDiT® - Electrical Differential Therapy "by A. HANSJÜRGENS and H. U. MAY, © 1990, Nemectron GmbH, Karlsruhe) work the well-known Electrotherapy devices, depending on the findings, with low-frequency currents or with amplitude-modulated medium-frequency currents with Fre sequences of <0-200 Hz or with medium frequency currents with a Frequency from <1000 Hz to 100000 Hz with constant ampli tude (intensity).
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, ein elektrotherapeutisches Gerät der gattungsgemäßen Art an zugeben, mit dem gleichermaßen und insoweit synergistisch die mit nieder- und mittelfrequenten Strömen erzielbaren therapeutischen Wirkungen erreicht werden.The object underlying the present invention is therein an electrotherapeutic device of the generic type admit with the same and in so far synergistically with low and medium frequency currents achievable therapeutic Effects are achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ar beitsfrequenz in einem Frequenzband von bis zu mehreren kHz mit einer Periodizität im NF-Bereich von < 0 bis ca. 200 Hz frequenzmo duliert ist. This object is achieved in that the Ar frequency in a frequency band of up to several kHz with a periodicity in the LF range from <0 to approx. 200 Hz is dulated.
Mit anderen als im Patentanspruch benutzten Worten besteht die technische Lehre des erfindungsgemäßen elektrotherapeutischen Gerätes darin, einen dem medizinischen Befund und der konjugier ten Elektrotherapie entsprechenden mittelfrequenten Strom auszu wählen und die Frequenz des mittelfrequenten Stromes in einem Fre quenzband von beispielsweise 2000 Hz mit einer Modulationsfre quenz von < 0-200 Hz, d. h. mit einer Frequenz der NF-Ströme, pe riodisch zu variieren. Das erfindungsgemäße Gerät arbeitet somit nach den Gesetzen der Frequenzmodulation (und nicht wie aus dem Stand der Technik bekannt, nach den Gesetzen der Amplitudenmo dulation).In other words than those used in the patent claim Technical teaching of the electrotherapeutic according to the invention Device in one of the medical report and the conjugator to use appropriate medium-frequency electricity for electrotherapy choose and the frequency of the medium-frequency current in a fre frequency band of, for example, 2000 Hz with a modulation frequency frequency of <0-200 Hz, d. H. with a frequency of LF currents, pe to vary periodically. The device according to the invention thus works according to the laws of frequency modulation (and not as from the State of the art known, according to the laws of amplitude dulation).
Die Mf-Ströme mit konstanter Amplitude (Intensität) werden mithin zur Erzeugung von Aktionspotentialen im niederfrequenten Rhythmus (NFR) eingesetzt.The Mf currents with constant amplitude (intensity) are therefore to generate action potentials in a low-frequency rhythm (NFR) used.
Demgegenüber wird bei allen bekannten Reizstrom-Methoden zur Er zeugung von Aktionspotentialen die Intensität des Reizstromes im niederfrequenten Rhythmus (NFR < 0- ca. 200 Hz) auf- und abgere gelt. Die Höhe der Intensität der jeweiligen Impulse (Nf-Impuls oder Hüllkurve des Mf-Impulses) richtet sich nach der Reizschwelle der zu reizenden Zelle und nach dem Abstand der Zelle zur Elektrode. Bei tieferliegenden Zellen wird eine höhere Intensität benötigt, um den Spannungsabfall auszugleichen, der an dem Gewebe zwischen Elektrode und den zu reizenden Zellen entsteht. Die Kurve der Reiz schwelle wird bei jedem Impuls bei aufsteigender und bei abfallen der Intensität (vertikal) durchfahren.In contrast, in all known stimulation current methods to Er generation of action potentials the intensity of the stimulation current in the low frequency rhythm (NFR <0- approx. 200 Hz) up and down The level of the intensity of the respective impulses (Nf impulse or Envelope of the Mf pulse) depends on the stimulus threshold of the cell to be irritated and the distance between the cell and the electrode. With deeper cells, a higher intensity is needed to to compensate for the voltage drop across the fabric Electrode and the cells to be irritated are formed. The curve of the stimulus threshold will increase with each pulse with rising and with falling the intensity (vertical).
Der elektrophysiologische Hintergrund der erfindungsgemäßen Leh re ist wie folgt:The electrophysiological background of the Leh according to the invention re is as follows:
Die Abhängigkeit der Reizschwelle von der Intensität und der Fre quenz wurde bereits beschrieben. Je höher die Frequenz des Stro mes, desto größer muß seine Intensität sein, um die Reizschwelle zu überschreiten. Diese linear ansteigenden Kurven elektro- physiologi scher Schwellen können nun nicht nur durch Veränderung der Stro mintensität, sondern auch durch Variation der Frequenz über- oder unterschritten werden.The dependence of the stimulus threshold on the intensity and the Fre quenz has already been described. The higher the frequency of the strobe mes, the greater its intensity must be in order to increase the stimulus threshold exceed. These linearly rising curves are electrophysiological shear thresholds can now not only by changing the Stro intensity, but also by varying the frequency over or be undercut.
Bei der erfindungsgemäßen Methode der Frequenzmodulation wer den nun ausschließlich Mf-Ströme eingesetzt. Die Intensität wird während der Behandlung konstant gehalten, nachdem sie auf den gewünschten Wert eingestellt wurde. Die Trägerfrequenz des ampli tudenkonstanten Mf-Stromes wird im NFR moduliert (FM-MF-Strom), wobei die Kurve der Reizschwelle bei abfallender und wieder auf steigender Frequenz horizontal durchfahren wird. Es kommt somit synchron zum NFR zur Erzeugung von Aktionspotentialen.In the method of frequency modulation according to the invention which now only uses Mf currents. The intensity will kept constant during treatment after being on the desired value was set. The carrier frequency of the ampli constant Mf current is modulated in the NFR (FM-MF current), taking the curve of the stimulus threshold as it falls and up again increasing frequency is passed horizontally. So it comes synchronous to the NFR for the generation of action potentials.
Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen des erfindungsge mäßen Grundprinzipes sind Gegenstand der Unteransprüche.Developments and special refinements of the fiction Basic principles are the subject of the subclaims.
Die Einzelheiten werden wie folgt anhand der weiteren Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen inThe details are as follows based on the other drawings explained in more detail. These show in
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung der Reizung mit frequenzmoduliertem mittelfrequentem Strom; Fig. 1 is a schematic representation of the frequency-modulated medium-frequency stimulation with current;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 zur Erläuterung eines Frequenzfensters im Strom-Frequenz-Diagramm; FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 to explain a frequency window in the current-frequency diagram;
Fig. 3 den Ausschnitt nach Fig. 2 im Frequenz-Zeit-Diagramm; . Fig. 3 shows the detail of Figure 2 in the frequency-time diagram;
Fig. 4 eine Darstellung eines frequenzmodulierten Mf-Stromes; Fig. 4 is an illustration of a frequency-modulated MF current;
Fig. 5 eine Variation des Frequenzfensters nach Fig. 3; FIG. 5 shows a variation of the frequency window of FIG. 3;
Fig. 6 eine Prinzipdarstellung der Reizung (Interferenz) mit amplitudenmoduliertem mittelfrequentem Strom; Fig. 6 is a schematic diagram of irritation (interference) with amplitude-modulated medium-frequency current;
Fig. 7 eine Darstellung nach Fig. 6 mit veränderlicher Reizfrequenz; Fig. 7 is a representation of Figure 6 with variable pacing rate.
Fig. 8 eine Darstellung nach Fig. 1 mit 2 sich überlagernden frequenzmodulierten mittelfrequenten Strömen; FIG. 8 shows a representation according to FIG. 1 with two overlapping frequency-modulated medium-frequency currents;
Fig. 9 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Gerätes; Fig. 9 is a block diagram of an apparatus according to the invention;
Fig. 10 ein Schalttableau des Gerätes nach Fig. 9; Fig. 10 is a control panel of the device of Fig. 9;
Fig. 11 eine zweipolige Elektrodenanlage; FIG. 11 is a bipolar electrode system;
Fig. 12 ein Aktionspotential. Fig. 12, an action potential.
Fig. 1 zeigt im Strom (I) - Frequenz (f) - Diagramm die bekannte Dar stellung einer Reizschwelle RS mit dem vom Nf-Bereich aus diver gierenden Streubereich (vgl. WYSS a.a.O. Abb. 18). Fig. 1 shows in the current (I) - frequency (f) - diagram the known representation of a stimulus threshold RS with the divergence from the Nf range from scattering range (see. WYSS loc. Fig. 18).
In Fig. 1 wird die Frequenz des Mf-Stromes zwischen Werten f3 (tief ste Frequenz) und f4 (höchste Frequenz) im niederfrequenten Rhyth mus (NFR) moduliert. f3 und f4 sollen als Eckfrequenzen des sich er gebenden Frequenzfensters bezeichnet werden.In Fig. 1, the frequency of the Mf current between values f3 (lowest frequency) and f4 (highest frequency) is modulated in the low-frequency rhythm (NFR). f3 and f4 are to be referred to as corner frequencies of the resulting frequency window.
Der Bereich des gesamten Frequenzfensters ist im oberen Teil von Fig. 1 vergrößert abgebildet, wobei der Verlauf des FM-Mf-Stromes ebenso wie der der Reizschwelle und der der Frequenzmodulations kurve (FM-Kurve) jedoch zeitlich dargestellt sind. Die Frequenz der FM-Kurve sei f1, hat also einen Wert aus dem Nf-Bereich. (Ein Bei spiel einer frequenzmodulierten -Kurve ist in Fig. 4 dargestellt). Für z. B. f1=2 Hz werden je Sekunde zwei Aktionspotentiale 1 er zeugt, da die Reizschwelle RS3 jedesmal bei Erreichen der Frequenz f3 mit der eingestellten Intensität des Mf-Stromes sicher überschrit ten wird. Im Zeitpunkt von f4 ist die konstant gehaltene Intensität des Mf-Stromes nicht mehr groß genug, um die Reizschwelle RS4 zu er reichen.The area of the entire frequency window is shown enlarged in the upper part of FIG. 1, the course of the FM-Mf current as well as that of the stimulation threshold and that of the frequency modulation curve (FM curve) being shown in time. The frequency of the FM curve is f1, so it has a value from the NF range. (An example of a frequency-modulated curve is shown in Fig. 4). For e.g. B. f1 = 2 Hz, two action potentials 1 are generated per second, since the stimulus threshold RS3 is surpassed every time the frequency f3 is reached with the set intensity of the Mf current. At the time of f4, the constant intensity of the Mf current is no longer large enough to reach the stimulation threshold RS4.
Um Aktionspotentiale mit FM-Mf-Strömen im NFR erzeugen zu kön nen, müssen folgende voneinander abhängige Parameter richtig ein gestellt werden:To be able to generate action potentials with FM-Mf currents in the NFR The following interdependent parameters must be correctly entered be put:
- - die Trägerfrequenz des Mf-Stromes,- the carrier frequency of the Mf current,
- - die Amplitude des Mf-Stromes, - the amplitude of the Mf current,
- - die Modulationsfrequenz und- the modulation frequency and
- - die Eckfrequenzen der Frequenzmodulation (Frequenzfenster).- The corner frequencies of the frequency modulation (frequency window).
Nach den jeweiligen therapeutischen Erfordernissen, die bei Anwen dung von FM-Mf-Strömen sowohl die Nutzung von Aktionspotentialen als auch die Wirkungen des Mf-Stromes erlauben, wird die Träger frequenz des Mf-Stromes gewählt. So können die folgenden Wirkun gen des Mf-Stromes gleichzeitig mit denen der Aktionspotentiale ge nutzt werden: Wärmeerzeugung, Mf-Iontophorese, sowie starke oder schwächere Entzündungshemmung, Schmerzlinderung und Stoff wechselbeeinflussung.According to the respective therapeutic requirements that apply to Anwen of FM-Mf currents and the use of action potentials as well as the effects of the Mf current will allow the carrier frequency of the Mf current selected. So the following effects against the Mf current at the same time as those of the action potentials are used: heat generation, Mf iontophoresis, as well as strong or weaker anti-inflammatory, pain relief and fabric influencing exchange.
Mit der Frequenz ergibt sich die einzustellende Intensität des Mf- Stromes (konstante Amplitude). Die Intensität wird so gewählt, daß es noch nicht zur Überschreitung der Schwelle kommt.The intensity of the Mf- Current (constant amplitude). The intensity is chosen so that the threshold is not yet exceeded.
Dann wird die Modulationsfrequenz der FM nach den therapeuti schen Prinzipien der Funktionsnachahmung oder der Ermüdung einstellt.Then the modulation frequency of the FM according to the therapeuti principles of imitation of function or fatigue sets.
Zum Schluß werden die Eckfrequenzen des Frequenzfensters ge wählt, also die Frequenzgrenzen, zwischen denen die Trägerfre quenz sich im NFR verändern soll. Das Frequenzfenster muß minde stens so groß gewählt werden, daß es im Bereich der vorgegebenen Trägerfrequenz sicher zur horizontalen Überschreitung der Schwel lenkurve kommt. Die hierzu benötigte Frequenz ist die untere Fre quenzgrenze (f3 und Punkt P23, in Fig. 2) des Frequenzfensters; die obere Frequenzgrenze ist die gewählte Trägerfrequenz (f4 und Punkt P24, in Fig. 2).Finally, the corner frequencies of the frequency window are selected, ie the frequency limits between which the carrier frequency is to change in the NFR. The frequency window must be chosen at least so large that it surely leads to horizontal exceeding of the smoldering curve in the range of the predetermined carrier frequency. The frequency required for this is the lower frequency limit (f3 and point P23, in Fig. 2) of the frequency window; the upper frequency limit is the selected carrier frequency (f4 and point P24, in Fig. 2).
- - Die Vorteile dieser anhand von Fig. 1 (mit Fig. 2/Fig. 3) darge stellten Methode liegt darin, daß gleichzeitige Therapiewirkun gen von Aktionspotentialen d Mf-Strom-Effekten (Schütteleffekt) mit und ohne Wärmeerzeugung möglich sind.- The advantages of this based on Fig. 1 (with Fig. 2 / Fig. 3) Darge presented method is that simultaneous therapeutic effects of action potentials d Mf current effects (shaking effect) with and without heat generation are possible.
Alle zusätzlichen Therapiemöglichkeiten, die mit amplituden-kon stantem Mf-Strom (ak-Mf-Strom) gegeben sind, können gleichzeitig mit den therapeutischen Wirkungen der durch FM-MF-Strom erzeug ten Aktionspotentiale und Wärme genutzt werden, und zwar z. B. zur Schmerztherapie mit und ohne Wärme.All additional therapy options with amplitude-con constant Mf current (ak-Mf current) can be given simultaneously with the therapeutic effects generated by FM-MF electricity th action potentials and heat are used, for. B. for Pain therapy with and without warmth.
Ferner sind neue Therapie-Kombinationen mit und ohne Wärme mög lich, und zwar können durch zeitliche und intensitätsmäßige Variation der FM-Kurven neue Kombinationen der Wirkungen des Mf-Stromes (Dauerdepolarisation und Schütteleffekt) und der durch FM-MF- Ströme erzeugten Aktionspotentiale in ein und derselben Behandlung zum Einsatz kommen (vgl. später Fig. 5).Furthermore, new therapy combinations with and without heat are possible, namely, new combinations of the effects of the Mf current (permanent depolarization and shaking effect) and the action potentials generated by FM-MF currents can be combined by varying the time and intensity of the FM curves and the same treatment are used (see later Fig. 5).
Die Dauerdepolarisation wird eingesetzt:Permanent depolarization is used:
- - zur Blockierung von Zellinformationen - z. B. zur Schmerzblocka de bei Phantomschmerzen und zur Stellatum- Blockade bei Durchblutungsstörungen und- to block cell information - e.g. B. for pain block de for phantom pain and for stellatum blockade Circulatory disorders and
- - bei gesunden Zellen zur Zellteilung - z. B. bei der Behandlung von Wunden und Frakturen.- in healthy cells for cell division - e.g. B. in treatment of wounds and fractures.
Der Schütteleffekt wird eingesetzt:The shaking effect is used:
- - zur Schmerzmediatorenverteilung,- for pain mediator distribution,
- - zur Verteilung von Entzündungsmediatoren,- for the distribution of inflammation mediators,
- - zu konzentrationsausgleichenden Vorgängen zwischen den Zel len,- Concentration-compensating processes between the cell len,
- - zur Beeinflussung von Stoffwechselvorgängen und- to influence metabolic processes and
- - zur Iontophorese mit mittelfrequenten Strömen.- for iontophoresis with medium-frequency currents.
Der Muskelaufbau wird begünstigt, und zwar bei gleichzeitigen Schütteleffekten, ohne therapeutisch nutzbare Wärmeentwicklung. The muscle building is favored, and at the same time Shaking effects, without developing heat that can be used therapeutically.
Dabei liegt die Frequenz f im unteren Mf-Bereich, so daß die benö tigte Intensität des Mf-Stromes noch keine Wärme erzeugt.The frequency f is in the lower Mf range, so that the required intensity of the Mf current does not yet generate any heat.
Unter Hinweis auf Fig. 2 ist noch anzumerken, daß durch intensitäts mäßige Variation der FM-Kurve folgende Effekte erreicht werden können:With reference to FIG. 2, it should also be noted that the following effects can be achieved by varying the FM curve in terms of intensity:
- - zur Erzeugung von langsamen Wogen der Kontraktur (Erfassung von tieferen und nicht so tiefliegenden motorischen Einheiten) kann die Frequenz f der Mf-Ströme in mehreren Sekunden von f5 (Punkt P25) nach f3 (Punkt P23) und wieder zurück nach f5 konti nuierlich verändert werden.- to generate slow waves of contracture (detection of deeper and not so deep motor units) can the frequency f of the Mf currents in several seconds from f5 (Point P25) after f3 (point P23) and back again after f5 be changed.
- - zur Erzeugung von längeren Behandlungsphasen zwischen den Aktionspotentialen, in denen sich die Zelle erholen kann und nur der Schütteleffekt erzeugt wird, kann die Frequenz f der Mf- Ströme von f3 (Punkt P23) nach f6 (Punkt P26) verändert werden und nicht nur von f3 (Punkt P23) nach f4 (Punkt P24), wie es zur Erzeugung von Aktionspotentialen notwendig ist.- To generate longer treatment phases between the Action potentials in which the cell can recover and only the shaking effect is generated, the frequency f of the Mf Currents can be changed from f3 (point P23) to f6 (point P26) and not just from f3 (point P23) to f4 (point P24), as it is for Generation of action potentials is necessary.
Fig. 3 zeigt mehrere FM-Kurven, bei denen sowohl die Arbeitsfre quenz f (vgl. FM-Kurven I+II mit III), als auch die Eckfrequenzen (vgl. FM-Kurve I mit II) variiert werden. Die Variation der Eckfrequen zen hat die in Fig. 2 beschriebenen Effekte, während die Verände rung der Arbeitsfrequenz durch die höhere Stromintensität (vgl. in Fig. 2 Punkt P24 mit Punkt P44 bei F4) zusätzlich Wärme erzeugt. Fig. 3 shows several FM curves in which both the working frequency f (see FM curves I + II with III) and the corner frequencies (see FM curve I with II) are varied. The variation of the corner frequencies has the effects described in FIG. 2, while the change in the working frequency generates additional heat due to the higher current intensity (see FIG. 2 point P24 with point P44 at F4).
Der Muskelaufbau wird durch gleichzeitige Wärmeerzeugung durch Wahl einer höheren Arbeitsfrequenz f der Mf zusätzlich gefördert. Durch die erfindungsgemäße Anwendung von amplitudenkonstanten mittelfrequenten Strömen kommt es zu weiteren elektrophysiologisch bedingten Vorteilen dieser Methode bei der Reizung:Muscle building is achieved through simultaneous heat generation Choice of a higher working frequency f of the Mf also promoted. By using amplitude constants according to the invention medium-frequency currents lead to further electrophysiological Advantages of this method in irritation:
- - keine NF-Reizung der Haut durch Intensitätsveränderungen des Reizstromes, dadurch schmerzlose Anwendung; - No NF irritation of the skin due to changes in the intensity of the Stimulation current, thereby painless application;
- - gebündeltes Eindringen der Stromlinien senkrecht zu den Haut schichten, dadurch nur geringe Energieverluste des Stromes bei der Überwindung der Hautschranke und hohe Reizwirkung subcu tan und in der Tiefe;- bundled penetration of the streamlines perpendicular to the skin layers, thereby only low energy losses of the electricity overcoming the skin barrier and high irritation subcu tan and in depth;
- - Ausnutzung der geringen Hautwiderstände des Mf-Stromes (mit steigender Frequenz nimmt der Hautwiderstand ab), dadurch schmerzlose Anwendung und nur geringe Energieverluste des Stromes bei der Überwindung der Hautschranke;- Exploiting the low skin resistance of the Mf current (with skin resistance decreases with increasing frequency), thereby painless use and low energy loss of the Current in overcoming the skin barrier;
- - nachlassendes Stromgefühl nach wenigen Minuten der Behand lung durch Dauerdepolarisierung des Mf-Stromes.- decreased feeling of electricity after a few minutes of treatment by permanent depolarization of the Mf current.
Anhand von Fig. 5 sei gezeigt, wie z. B. durch zeitliche Variationen der FM-Kurve die folgenden Wirkungen nacheinander hervorgerufen werden können (fFM-K hat hierbei die Bedeutung einer einstellbaren Festfrequenz):Based on Fig. 5 is shown such. B. the following effects can be produced one after the other by temporal variations of the FM curve (fFM-K has the meaning of an adjustable fixed frequency):
- - tetanische Kontraktionen (fFM-K < 20 Hz),- tetanic contractions (fFM-K <20 Hz),
- - Pause (fFM-K = 0, f von Mf= obere Eckfrequenz),- pause (fFM-K = 0, f of Mf = upper corner frequency),
- - Kontraktur (f von Mf= untere Eckfrequenz),- contracture (f of Mf = lower corner frequency),
- - Pause (fFM-K = 0, f von Mf= obere Eckfrequenz) und wieder- Pause (fFM-K = 0, f of Mf = upper corner frequency) and again
- - tetanische Kontraktionen (fFM-K < 20 Hz) usw.- tetanic contractions (fFM-K <20 Hz) etc.
Im oberen Teil der Darstellung nach Fig. 5 ist eine zwischen den Eckfrequenzen f3 und f4 variierte FM-Kurve gezeigt. Im Kurvenbe reich E werden Aktionspotentiale generiert, und gleichzeitig entsteht Wärmewirkung. Nach einer vorgegebenen Zeitspanne wird die Eck frequenz f3 insoweit verändert, als - entsprechend der gegenüber G variierten Kurve H - die Wirktiefe verringert wird. Im weiteren zeitli chen Verlauf wird bei konstantem Strom nur noch Wärme erzeugt (vgl. F). In the upper part of the illustration according to FIG. 5, an FM curve varied between the corner frequencies f3 and f4 is shown. Action potentials are generated in the curve area E and at the same time there is a heat effect. After a predetermined period of time, the corner frequency f3 is changed insofar as - according to the curve H which is varied compared to G - the effective depth is reduced. In the further course of time, only heat is generated at constant current (see F).
Im unteren Teil der Darstellung nach Fig. 5 ist eine weitere Behand lungskurve gezeigt. Zunächst wird eine FM-Kurve mit den Eckfre quenzen f1 und f2 eingestellt, die Aktionspotentiale generiert; auf Grund der tieferen Frequenzen wird - anders als in der oberen Kurve - keine Wärme erzeugt (vgl. A). Die FM-Kurve wird von einer Stimula tionspause abgelöst (vgl. B) und zwar entsprechend einem über der Eckfrequenz f2 liegendem Niveau; die benötigte Stromstärke reicht nicht zur Wärmeerzeugung aus. Anschließend wird zur Erzeugung ei ner Kontraktur und/oder Blockierung ein Strom mit einer Frequenz angelegt, die tiefer als die untere Eckfrequenz f1 ist (vgl. D). Danach werden wiederum Aktionspotentiale generiert (vgl. C) und zwar ebenfalls ohne Wärmeerzeugung.In the lower part of the illustration in FIG. 5, a further treatment curve is shown. First an FM curve with the corner frequencies f1 and f2 is set, which generates action potentials; Due to the lower frequencies - unlike in the upper curve - no heat is generated (see A). The FM curve is replaced by a pause in stimulation (cf. B), namely at a level above the base frequency f2; the required current is not sufficient to generate heat. A current is then applied at a frequency which is lower than the lower corner frequency f1 to produce a contracture and / or block (cf. D). After that, action potentials are again generated (cf. C) and also without heat generation.
Anhand der Fig. 1 . . . 5 wurde die Generierung von Aktionspotentialen auf Grund der erfindungsgemäß frequenzmodulierten Arbeitsfre quenz gezeigt. Über die Fig. 6, 7 und 8 sollen Weiterbildungen in dem Sinne offenbar werden, daß zwei Mf-Ströme zur Überlagerung gebracht werden (Interferenz-Methode). Dabei kommt es im Überla gerungsfeld beider Mf-Ströme zur Amplitudenmodulation (AM).Based on FIG. 1. . . 5, the generation of action potentials was shown on the basis of the frequency-modulated working frequency according to the invention. To about Figs. 6, 7 and 8, further developments in the sense will be apparent that two Mf streams are brought into superposition (interference method). This results in amplitude modulation (AM) in the overlapping field of both Mf currents.
Es entstehen also amplitudenmodulierte Ströme wobei die genauen Vorgänge in Fig. 6 und 7 gezeigt sind. Die AM entsteht durch die Frequenzdifferenz der beiden Mf-Ströme. Ein Strom hat dabei eine feste Mittelfrequenz von z B. 4000 Hz , der andere Stromkreis hat eine feste Frequenz, die z. B. zwischen 3800 Hz und 4000 Hz ein gestellt werden kann. In Gebieten, in denen sich die beiden Ströme überlagern, kommt es zur Interferenz. Hat der Stromkreis mit der ein stellbaren Frequenz z. B. eine Frequenz von 3950 Hz, so entsteht ein amplitudenmodulierter mittelfrequenter Strom, dessen Amplitude mit 50 Hz moduliert ist (vgl. Fig. 6). Bereiche zwischen 3800 Hz und 4000 Hz können zusätzlich mit einer sehr langsamen Frequenz < 0- ca. 0,1 Hz moduliert werden. Dies geschieht hierbei jedoch nicht zum Zwecke der Erzeugung von Aktionspotentialen und ist nicht mit der FM der vorliedenden Erfindung zu verwechseln. Schließlich ist weder die Modulationsfrequenz zwischen < 0-200 Hz, noch ist das Fre quenzfenster von 200 Hz ausreichend, um überhaupt Aktionspoten tiale zu erzeugen.Amplitude-modulated currents thus arise, the exact processes being shown in FIGS. 6 and 7. The AM arises from the frequency difference of the two Mf currents. A current has a fixed center frequency of, for example, 4000 Hz, the other circuit has a fixed frequency, the z. B. can be set between 3800 Hz and 4000 Hz. Interference occurs in areas where the two currents overlap. Has the circuit with an adjustable frequency z. B. a frequency of 3950 Hz, there is an amplitude-modulated medium-frequency current, the amplitude of which is modulated with 50 Hz (see. Fig. 6). Ranges between 3800 Hz and 4000 Hz can also be modulated with a very slow frequency <0- approx. 0.1 Hz. However, this is not done for the purpose of generating action potentials and should not be confused with the FM of the preceding invention. After all, neither the modulation frequency between <0-200 Hz, nor the frequency window of 200 Hz is sufficient to generate any action potential.
Fig. 7 zeigt ein Beispiel mit einer Modulationsfrequenz von 1/15 Hz und einem Frequenzbereich von 80 Hz-120 Hz dargestellt. Es wer den also 80 Aktionspotentiale erzeugt, die sich in 15 Sekunden kon tinuierlich auf 120 erhöhen. Fig. 7 shows an example with a modulation frequency of 1/15 Hz and a frequency range of 80 Hz-120 is shown Hz. So who created the 80 action potentials, which increased continuously to 120 in 15 seconds.
Die AM erfolgt beim Interferenzverfahren in den beiden Richtungen der 45°-Linie und mit einer Phasenverschiebung von 90° in den bei den Richtungen, die durch eine Linie, senkrecht zur 45°-Linie (vgl. Fig 6, 7, gestrichelte Linie) gekennzeichnet ist.In the interference method, the AM takes place in the two directions of the 45 ° line and with a phase shift of 90 ° in the direction indicated by a line perpendicular to the 45 ° line (cf. FIGS. 6 , 7 , dashed line) is.
Fig. 8 zeigt den resultierenden Strom einer FM-Mf-Reizung bei Über lagerung von zwei Strömen. Das Ziel einer solchen Überlagerung von zwei oder mehr Stromkreisen ist es, die Intensität im Überlage rungsgebiet (Behandlungsgebiet) durch Addition der Einzelintensi täten soweit zu erhöhen, daß es hier zur Auslösung von Aktionspo tentialen und zur Wärmeentstehung kommt. Fig. 8 shows the resulting current of an FM-Mf stimulation when two currents are superimposed. The aim of such an overlay of two or more circuits is to increase the intensity in the overlay area (treatment area) by adding the individual intensities to the extent that action potentials are triggered and heat is generated.
Ist der Phasenunterschied beider Ströme =0, kommt es nur in den Richtungen der 45°-Linie (vgl. Fig. 8) zur Intensitätserhöhung. Wird dagegen die Phase mit einer Periodizität von < 0 bis etwa 0,1 Hz um 180° gedreht, so entsteht die Erhöhung der Intensität abwechselnd in den 45°-Richtungen und in den beiden Richtungen senkrecht zur 45°-Linie (vgl. Fig. 8, gestrichelte Linie).If the phase difference of both currents = 0, the intensity increases only in the directions of the 45 ° line (cf. FIG. 8). If, on the other hand, the phase is rotated by 180 ° with a periodicity of <0 to approximately 0.1 Hz, the intensity increases alternately in the 45 ° directions and in the two directions perpendicular to the 45 ° line (see Fig. 8, dashed line).
Auch können die Frequenzen beider Ströme einen unterschiedlichen Wert aufweisen, so daß es wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, im Überlage rungsgebiet zur AM kommt. Durch langsame FM der erfindungsge mäßen FM-Mf-Reizung kommt es bei f3 (vgl. Fig. 1) zur Auslösung von Aktionspotentialen durch die AM, bei f4 wirkt dann nur noch die Mf Schütteleffekt und gegebenenfalls Wärme.Also, the frequencies of both currents can have a different value, so that, as shown in FIGS . 6 and 7, AM occurs in the overlay area. Due to slow FM of the FM-Mf stimulation according to the invention, action potentials are triggered by the AM at f3 (cf. FIG. 1), at M4 then only the Mf shaking effect and possibly heat acts.
Fig. 9 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäß arbeitenden elektrotherapeutischen Gerätes für einen und auch für zwei Strom kreise. Fig. 9 shows a block diagram of an inventive electrotherapeutic device for one and also for two circuits.
Das in Fig. 9 dargestellte elektrotherapeutische Gerät besteht im Prinzip aus einem Oszillator 10, an dem parallel ein (oder mehrere) Verstärker 11 angekoppelt ist (sind). Jedem Verstärker 11 ist ein Pa tientenanschluß 12 zugeordnet, über den - diametral zueinander - Elektrodenanschlüsse an zu behandelnde Körperteile angelegt wer den. Der Oszillator 10 ist mit einem Frequenzgenerator 13 verbun den, der die eigentliche Arbeitsfrequenz fMf bestimmt;dem Oszillator 10 ist weiterhin ein Frequenzmodulator 14 zugeordnet, über den die Arbeitsfrequenz fMf innerhalb der vorgegebenen Eckfrequenzen mo duliert wird.The electrotherapeutic device shown in FIG. 9 basically consists of an oscillator 10 , to which one (or more) amplifier 11 is (are) coupled in parallel. Each amplifier 11 is assigned a patient connection 12 via which - diametrically opposite one another - electrode connections are applied to parts of the body to be treated. The oscillator 10 is connected to a frequency generator 13 which determines the actual operating frequency fMf; the oscillator 10 is also assigned a frequency modulator 14 via which the operating frequency fMf is modulated within the predetermined corner frequencies.
Fig. 10 zeigt ein Schalttableau eines erfindungsgemäß- elektrothera peutischen Gerätes, wobei dieses Gerät als mittels Bedienungs knöpfen einfach und als tragbares Heimgerät auch von Laien be dienbares Gerät dargestellt ist. Je nach Therapie sind die unter schiedlichen Stromstärken und Frequenzen einstellbar und es ist gleichermaßen denkbar, dieses Gerät mit einem Steuerungsmodul (Mikroprozessor) zu verbinden, das entsprechend den in Verbindung mit Fig. 5 aufgezeigten Möglichkeiten spezifische Behandlungs- pro gramme initiiert. Fig. 10 shows a circuit board of an inventive electrothermal device, this device is shown as simple by means of operating buttons and as a portable home device can also be operated by lay people. Depending on the therapy, the different currents and frequencies can be set and it is equally conceivable to connect this device to a control module (microprocessor) which initiates specific treatment programs in accordance with the options shown in FIG. 5.
In Fig. 11 ist als Anwendungsbeispiel eines gemäß den erläuterten Vorgaben und Randbedingungen arbeitenden elektrotherapeuti schen Gerätes eine 2-polige Elektrodenanlage dargestellt. Um die beabsichtigte Wirkung in der Nähe der Elektroden 20.1, 20.2 erzielen zu können, muß sichergestellt werden, daß im Behandlungs gebiet 21 die Stromdichte, also die Stromstärke pro Flächeneinheit, ausreichend hoch ist. Dies wird entsprechend der dargestellten An lage mit einem über die zwei Elektroden und durch das Behand lungsgebiet geschlossenen Stromkreis erreicht. Die höchsten Strom dichten und die damit verbundenen therapeutischen Wirkungen ent stehen dabei jeweils in Elektrodennähe, d. h. im Behandlungsgebiet (vgl. die in Fig. 11 gepunktet hervorgehobenen Gebiete).In Fig. 11, a 2-pole electrode system is shown as an application example of an electrotherapeutic device working according to the specified specifications and boundary conditions. In order to achieve the intended effect in the vicinity of the electrodes 20.1 , 20.2 , it must be ensured that in the treatment area 21 the current density, that is to say the current intensity per unit area, is sufficiently high. This is achieved according to the system shown with a closed circuit via the two electrodes and through the treatment area. The highest current densities and the associated therapeutic effects arise in each case near the electrodes, ie in the treatment area (cf. the areas highlighted in FIG. 11).
Ist das Behandlungsgebiet in der Tiefe, so werden - vgl. Fig. 6, 7 und 8 - vier Elektroden, d. h. zwei Stromkreise so angelegt, daß es zu einem Überlagerungsfeld in der Tiefe des Gewebes kommt, also im Behandlungsgebiet. In diesem Gebiet wird die Intensität durch Addition der Intensitäten beider Stromkreise gezielt erhöht.If the treatment area is in depth, then - cf. Figures 6, 7 and 8 -. Four electrodes, that is, two circuits designed so that there is a superposition field in the depth of the tissue, thus in the treatment area. In this area, the intensity is specifically increased by adding the intensities of both circuits.
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